ZhiQing Flow软件为一款面向航空/航天/兵器/动力等行业的流动仿真通用软件。软件采用高度灵活的非结构网格框架，通过数值求解可压缩Navier-Stokes方程组，可实现亚声速、跨声速、超声速和高超声速全速域流动问题的高精度模拟。通过集成先进的湍流/转捩模型、化学反应模型、高温热力学模型等复杂物理模型，可满足包括常规气动力/热预测、静/动态气动载荷评估、发动机燃烧模拟、高温等离子体模拟以及6自由度多体运动模拟等各类复杂流动问题的仿真应用需求。

ZhiQing Flow

软件基于现代C++语言标准开发，采用面向对象设计方法构建底层框架。在此基础上通过松耦合模式开发集成独立的数值算法、组分参数、湍流/转捩、非定常动态、化学反应以及热非平衡等核心模块，从而实现不同流动场景的数值仿真能力。

功能模块

应用场景

气动性能评估

多体分离/运动仿真

气动热环境预测

发动机燃烧模拟

动态稳定性分析

高温等离子模拟

可回收运载火箭模拟

ZhiQing Flow软件历经数十次飞行试验测试与验证，充分保证了软件的仿真精度与可靠性。

先进可靠

软件开发团队技术积累深厚，核心技术得到大量地面试验和飞行试验的充分验证，具有工业级技术成熟度。尤其在高超声速流动领域，软件在计算精度、计算效率和先进物理模型等方面表现尤为突出。

灵活易用

软件采用非结构网格框架，支持四面体、三棱柱、金字塔、六面体、多面体以及笛卡尔等任意类型网格单元，大幅降低了网格生成门槛。同时，软件前后处理模块提供了大量标准接口，支持Fluent、CFD++、CGNS等网格文件格式以及Tecplot、Paraview等后处理文件格式，可最大程度兼容不同用户技术体系。

高效稳定

软件通过采用数据预取、向量化、双缓冲异步通信等关键技术保证了核心求解器具有高效的求解效率和优异的并行扩展能力。

结合动态数据归集、并行I/O等核心策略实现了仿真过程的全流程并行化，可大幅提高用户的使用效率。
 

湍流/转捩模块

Turbulence Transition

04

02

组分参数模块

Species

05

热力学非平衡模块

Nonequilibrium

数值算法模块

Algorithm

01

03

非定常动态模块

Dynamics

化学反应模块

Reaction

06

湍流模块通过集成丰富的湍流/转捩模型可实现对各类复杂流动的准确模拟。针对不同流动特征，该模块分别提供了全湍流、湍流/转捩、分离涡模拟、大涡模拟等多种模型体系，可满足用户不同的应用场景需求。同时，所有模型均考虑了流体的压缩性影响，因此适用于全速域流动的仿真模拟。

数值算法模块为求解流动控制方程提供数值算法支撑，是软件的核心基础模块。该模块集成了先进的对流通量、粘性通量、空间重构以及时间推进等关键数值离散算法，保证软件具有优异的数值模拟精度和效率。

对流通量：Roe、AUSM系列、混合迎风、旋转黎曼等；

粘性通量：薄层近似、全粘性

空间重构：一维重构、多维重构、智能重构

时间推进：显式/隐式、定常/非定常

全湍流模型：SA、k-ω、SST、EARSM

分离涡模型：DES、DDES

湍流/转捩模拟：k-ω-γ、k-ω-γ-Reθ、νt-γ-Reθ

大涡模拟：Smagorinsky、WALE、Vreman

化学反应模块采用有限速率模型对任意组分间的化学反应进行仿真模拟。该模块预置了常用的地球/火星大气化学动力学模型，可实现飞行器高速飞行时化学非平衡效应的有效评估。同时，也提供了多种常用燃料的化学反应机理，可对各类燃料的点火燃烧过程进行模拟。

自定义化学动力学模型：CGS体系、SI体系

预置地球大气化学动力学模型：Gupta、Dunn-Kang、Park

预置火星大气化学动力学模型：Park

预置燃料化学动力学模型：氢燃料、常用碳氢燃料

壁面催化模型：完全催化、有限催化、非催化；

非定常动态模块用于对目标实体的非定常运动过程进行仿真。该模块将动网格、刚体运动求解和流动仿真进行耦合，可实现单体动态稳定性或多体相对位移、速度、加速度等参数的实时仿真分析。

动网格：刚性动网格、重叠动网格

重叠网格：全自动化显式/隐式装配

运动模式：6自由度运动、自定义运动

运动定义：绝对运动、相对运动

组分参数模块用于提供各种流体组分热力学与输运特性的参数模型。预置数据库涵盖了数百种常用组分数据，可满足绝大多数流动仿真需求。对于预置数据库未收录的组分，用户可以通过自定义方式构建个人数据库以满足特定仿真需求。

组分数据库：近百种常用组分数据，覆盖地球/火星大气、各类发动机推进剂及生成物的主要成分

热力学模型：量热完全气体模型、热完全气体模型

输运参数模型：萨瑟兰模型、动力学模型

热力学非平衡模块用于模拟高温条件下，组分内能模式偏离平衡状态的流动场景。该模块基于能量松弛模型模拟不同内能模式间的非平衡转化过程。为匹配非平衡能量模式，模块还提供了非平衡热力学模型和输运参数模型。

能量松弛模型：双温度模型

非平衡热力学模型：平衡修正模型、配分函数模型

非平衡输运参数模型：非平衡动力学模型

软件特性

脉动压力模拟

火星探测器仿真

大涡模拟

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